Comments 42
В промышленности волновой редуктор как раз наоборот позиционируется как безлюфтовый (близко к этому), но при этом является самым дорогим вариантом редуктора. В последнем легко убедиться посмотрев цены.
Безлюфтовые редукторы на базе косозубых шестерён с поджимом не сильно сложнее но проще в ремонте и восстановлении. Недавно даже в одном из роботов видел две простые пластиковые шестерёнки расклиненные пружиной и при этом одновременно входящие в контакт с одной ведущей - тоже безлюфтово! "Цена" волнового редуктора не за безлюфтовость, а за материалоёмкость, передаточное число и габариты.
ЗЫ Список литературы в статье вызывает дрожь.... ЮТ`61 это прям почти вчера опубликовали...
Только они громоздкие.
У обычного прямого редуктора контакт только одним зубом происходит. И все усилие на него. Отсюда сейчас все больше планетарные передачи используются в транспорте, потому что они тупо компактней и легче при том же усилии (там работает зубов сколько, сколько сателлитов).
Отсюда везде, где важен вес и габариты, используют волновые. Потому что там контакт по половине передающих элементов происходит.
У обычного прямого редуктора контакт только одним зубом происходит.
Это справедливо для прямозубых, но не косозубых зубчатых колёс.
Да, вы правы, но есть нюанс. У косозубых хоть и несколько зубов в зацеплении. Но они контактируют не по всей ширине зуба. И отсюда у косозубых часто даже меньше площадь контакта, чем у прямозубых. И это не считая того, что для косозубых еще и требуется радиально-упорный подшипник, который тяжелее, больше и дороже. Да, есть еще двойные косозубые, но с ними тоже много возни. Надо нарезать две шестерни, их скрутить между собой, попав в допуск и т.д.
И даже так это скорей повлияет на плавность хода, чем на несущую способность, так как, как я уже сказал, контакт не по всей ширине зуба.
Этот комментарий в статье относится к волновому редуктору с промежуточными телами качения, который очень сильно конструктивно отличается от волнового с гибким колесом.
Я думаю он имел в виду не то и не другое, так как волновым обычно называют гибкую шестерню, есть еще волновой с промежуточными телами качения, и циклоидальный. И в промышленности как раз используется чаще всего последний (еще можно встретить планетарно-цевочный редуктор или просто "цевочный"). А вот с телами качения не используется почти нигде, потому что у него между сепаратором и телами качения исключительно трение скольжения на смазке. Причем не по плоскости, а по точке, если шарик, или полоске, если ролик. Но это же в свою очередь самая нагруженная часть редуктора, так как сепаратор как раз и передает весь момент. И если там сделать еще преднатяг, то такому редуктору достаточно плохо становится. Отсюда чаще используют циклоидальные, у которых между колесом и промежуточными телами трение качения, а промежуточные тела на пальцах сидят просто как втулки, и их можно нормально из за этого смазывать, получая всякие масляные клины и т.д.
Странно смотрится статься от ruvds.com (вроде как провайдер) со ссылками на youtube.com
Неужели нельзя разместить видео у себя, или на крайний случай rutube.ru
Магнитная передача от мотора к винту была на советской игрушке подводная лодка. С пультом на проводе.
А ещё в лабораторных машалках для перемешивания растворов, видел 60х годов изготовления прошлого века
На ГДРовской вроде. "Дельфин" называлась, емнип.
Вот оно
Я тогда был поражен изяществом решения - электромотор находится в герметичной пластиковой капсуле, а вращения на ось винта передаётся бесконтактно, посредством магнитной передачи. Слом понятий для неокрепшего семилетнего ума, который незадолго до этого бился над дейдвудными трубами из подручных материалов.
Сейчас делают декоративные светильники, где внутри цилиндрического сосуда - имитация торнадо. Там тоже такая магнитная передача.
А еще волновые редукторы для моделей серийно выпускались в СССР. Стоил 1.5 рубля, умещался в габарит двух спичечных коробков.
Гибкая передача - работает за счет вклинивания зубьев. Из этого вытекают - трение скольжения, низкий КПД, износ. Это почти червячная передача. Второй недостаток - ресурс который имеет упругий элемент, усталость материала безжалостна. Волновой редуктор - это попытка решить данную проблему и заменить трение скольжения на трение качения.
Современные и не очень материалы (вроде пружинной стали) очень хорошо переносят подобные нагрузки. Та же червячная передача - применённая по делу и с умом - десятилетиями живёт.
А КПД надо соотносить с подобными же по передаточному числу передачами. И у гибкой он нередко оказывается как раз в разы больше, чем цепочки традиционных шестерёнок. Вплоть до того что очень большие передаточные числа традиционными шестернями вообще не реализуется на практике из-за 99% потерь. А гибкая - спокойно вывозит.
Главный недостаток там - невозможность передавать большие мощности. Т.е. пресс на такой передаче - не построишь. Но для точного позиционирования манипуляторов, например, довольно неплохой вариант.
Статья жесть какая-то, как будто писал человек, который все эти редукторы первый раз видит. Во первых названия перепутаны: волновой редуктор это как раз тот который с гибким зубчатым колесом посередине (в иностранных источниках strain wave drive или harmonic drive), а тот который в статье назван волновым это как раз циклоидный, или как его еще называют иногда планетарно-цевочный. Во вторых люфт у них у всех может быть очень маленьким - зависит от точности изготовления компонентов, а в третьих приведенные в статье картинки и ролики в основном про 3-д печатные версии этих редукторов, свойства которых сильно отличаются от металлических промышленных
Смотрите:
-во-первых: если исходить из терминологии, то я базировался на том, что даже тогда, когда появились эти передачи (в 60-е годы), эта передача называется "волновой", в чём нетрудно убедиться, посмотрев ролик тех годов, приложенный к статье: см. с 2:38, со слов "...волна деформации гибкого колеса..." - т.е. в сам момент появления этих передач термин "волновая/волновой" НЕ ОТНОСИТСЯ только к случаю, когда гибкое колесо расположено посередине, а охватывает все случаи. С течением времени, терминология могла измениться, не исключаю - но в основе так;
- во-вторых: тот человек, который строил в видео циклоидный - он его строил по литературе (Томского Политеха, если правильно помню), и, насколько я понимаю, базировался на терминах оттуда;
- в-третьих: мне всегда было интересно ЧТО Я ЛИЧНО могу сделать из этого (думаю, это же интересно и читателям), поэтому, полагаю, что абстрактные металлические редукторы мало кому интересны, а интересно именно то, что человек может реализовать сам, своими скромными силами, например, на домашнем 3D принтере.
Ну так вот в вашем же ролике все правильно: видео про волновой, и называется он волновой, а в статье волновым назван циклоидный. (тот человек в ролике строил не циклоидный а волновой с промежуточными телами качения - вероятно это и ввело вас в заблуждение - структурно он как раз больше похож на циклоидный)
- в-третьих: мне всегда было интересно ЧТО Я ЛИЧНО могу сделать из этого
Тут я с вами в начинаниях согласен. Но об особенностях печатных редукторов почти ничего не написано - а там свои заморочки (например волновой делают не как металлический с цельным стаканом, с которого снимают момент - напечатанный так лопнет, а с двумя внешними зубчатыми колесами, с разным количеством зубов, и момент снимают с одного из колес)
Дело здесь вот в чём: профессионалы знают, что стрелять из пневматического оружия (как ни странно) — сложнее, чем из огнестрельного.
Похожие проблемы у огнестрельного оружия со свободным затвором, типа того-же ППШ или Томсона, или Узи. Перед выстрелом затвор открыт, после спуска он движется вперед, толкая оружие назад через пружину. Затвор довольно тяжелый, что-бы ствол при выстреле надежно запирался. Потом затвор подхватывает патрон из магазина, заталкивает его в ствол и накалывает капсюль, при этом он толкает оружие вперед. Происходит выстрел, и отдача от него толкает оружие уже назад..
В общем такие автоматы обычно не слишком точные из-за всех этих колебаний. Впрочем, там это компенсируется скорострельностью.
ЗЫ думаю у схемы с таким компенсатором - существенный минус, вес чуть-ли не удваивается, противовес должен быть достаточно массивным.
Может быть кто-то подскажет софт, в котором максимально просто можно, задав габаритные размеры, параметры вала и нужное передаточное число остальные параметры, сгенерировать STL файлы для печати редуктора из пластика ?
Недавно забабахал циклоидальный редуктор 1:15 диаметром около 10 см под Nema 23. Если кому нужно - могу поделиться CAD-файлами под FreeCAD.
А что если в классическом волновом редукторе "гибкую" шестерню сделать из чего-то магнитного (или магнитами просто обклеить изнутри) и вместо вращающегося генератора волн поставить ЭМ катушки как в ассинхронниках?
В качестве бонуса такой вариант в выключенном состоянии будет полностью разомкнут.
"для тех, кто не знает: сальником называется" уплотнение, не имеющее собственной формы, набивка из пакли, верёвки и т.п., принимающая форму проточки под неё и смазанная для создания "герметичности" смазкой - "салом", откуда и название.
Всё то, что ныне повсеместно называют сальником, на самом деле называется "уплотнительная манжета".
Приходилось по работе бывать в Академгородке (Томск). И там я я увидел как делают очень интересные редукторы. Примеры такого однозубого зацепления есть в любых учебниках по машиностроению, но там были редукторы очень интересной конструкции - представьте себе множество дисков, и каждый немного смещен от оси (только это все одной деталью). Вторая "шестерня" имеет такую же хитрую форму, на выходе получается бешеный момент (как у червячного), но при этом сохраняется обратимость. И вот на этом принципе всяких разных редукторов мне показали штук двадцать конструкций. Были там и редукторы, где ведомая и ведущая шестерни зацеплялись по линии, но форма была настолько хитрая, что при каждом обороте ведомой шестерни линия соприкосновения чуть-чуть смещалась (для износостойкости). Изготавливалось это все на 4-координатном ЧПУ, но на 3д принтере почему бы нет? Но форма, как это все рассчитывать, даже не представляю.
Было бы очень здорово, если бы вы нашли более подробную информациб об этом и выложили. Или, хотя бы набросали от руки (хоть на смартфоне) - как это выглядело! Будет очень интересно многим!
Я нарисовать такое не сумею. Поискал углубленно. Нашел некоторые: эксцентриково-циклоидальное зацепление, передача внешнего зацепления Баязитова, в которой шестерни вращаются в одну сторону (см. фото)
Ну и в общем случае у них были вот такие вот штуки
Вот эта хитрая деталька сверху - это ведущая шестерня, если ее так можно назвать (патент на изобретение № 015293)
Раз уж речь зашла про типы редукторов, добавлю еще один тип, фрикционный. В нем момент передается за счет сцепления предварительно сжатых роликов, а передаточное отношение достигается разницей во внешнем диаметре сателлитов. У него нет люфтов, но передаточное чило немного плавает в зависимости от нагрузки. На 3д принтере его конечно не напечатать.
Принципиально он выглядит как-то так
Гибкие шестерни